西南石油大学：《油层物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 油藏岩石的物理性质

第二章油藏岩石的物理性质 第一节砂岩的骨架性质 ⊙砂岩的粒度组成 岩石的比面 ⊙岩石的胶结物质与胶结类型 孔隙为油气提供 储集空间—孔隙性 岩石裂缝 渗流通道—渗透性 溶洞

1 第二章 油藏岩石的物理性质 第一节 砂岩的骨架性质 ⊙ 砂岩的粒度组成 ⊙ 岩石的比面 ⊙ 岩石的胶结物质与胶结类型 孔隙性 岩石 孔隙 裂缝 溶洞 储集空间 渗流通道 为油气提供 渗透性

砂岩的孔隙性质 ⊙岩石的孔隙、孔隙结构与孔隙度 ⊙岩石的压缩系数及油藏的综合压缩系数 储层流体饱和度 ⊙储层岩石的渗透率 毛细管渗流模型

2 砂岩的孔隙性质 ⊙ 岩石的孔隙、孔隙结构与孔隙度 ⊙ 储层流体饱和度 ⊙ 储层岩石的渗透率 ⊙ 毛细管渗流模型 ⊙ 岩石的压缩系数及油藏的综合压缩系数

沉积岩如碎屑岩、碳酸盐岩等 岩石{岩浆岩如花岗岩、玄武岩等 变质岩如大理岩、片麻岩等 碎屑岩储集层 我国大部分油田 沉积岩层 波斯湾盆地 (世界99%碳酸盐岩储集层 以上) 华北古潜山油田 碎屑岩的孔渗特性 决定于碎屑颗粒的大小及其组合或结合关系 碳酸盐岩的孔渗特性 决定于碳酸盐岩的结构组分及其组合或结合关系

3 岩石 沉积岩 如碎屑岩、碳酸盐岩等 岩浆岩 如花岗岩、玄武岩等 变质岩 如大理岩、片麻岩等 (世界99% 以上) 沉积岩层 碎屑岩储集层 碳酸盐岩储集层 我国大部分油田 波斯湾盆地 华北古潜山油田 决定于碳酸盐岩的结构组分及其组合或结合关系 决定于碎屑颗粒的大小及其组合或结合关系 碎屑岩的孔渗特性 碳酸盐岩的孔渗特性

砂岩的粒度组成 1.砂岩粒度组成的概念及测定方法 (1)砂岩的粒度组成: 指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的相对含量, 以质量百分数表示。 薄片法较大直径的砂粒组成 (2测定方法{筛析法中小直径的砂粒组成 沉降法粒径小于40m以下颗粒

4 一、砂岩的粒度组成 1. 砂岩粒度组成的概念及测定方法 指构成砂岩的各种大小不同的颗粒的相对含量, 以质量百分数表示。 (1)砂岩的粒度组成： (2)测定方法 薄片法 筛析法 沉降法 较大直径的砂粒组成 中小直径的砂粒组成 粒径小于40μm以下颗粒

①筛析法 基本做法: 将岩石洗油、烘千、称质量、 图2.1.1筛析装置示意图 1一机座;2一电动机;3-联葚 解析、过套筛、分筛称质量、 4-子;5一导桩;6-底盘; 7一横粱;8-立轴;9-底粱 计算。 10一顶益;11一振击暴 套师的筛孔以毫米直接表示筛孔孔眼大小 以每英寸长度上的孔数表示目或号 相邻的两级筛孔孔眼的级差为y2 2 或通过最小筛孔的筛子(最细一层筛子,400目 或37μm孔径的颗粒采用沉降法进行分析

5 将岩石洗油、烘干、称质量、 解析、过套筛、分筛称质量、 计算。 基本做法： 套筛的筛孔 以毫米直接表示筛孔孔眼大小 以每英寸长度上的孔数表示目或号 ①筛析法 相邻的两级筛孔孔眼的级差为 或通过最小筛孔的筛子(最细一层筛子,400目 或37μm孔径)的颗粒采用沉降法进行分析。 2 4 2

表2.1.1(a)筛子换算表(美国标准局标准) 筛号筛孔 筛孔数 筛号 筛孔 (筛孔数尺寸 筛孔数 /cm2 (筛孔数尺寸 /cm2 (mm) 2.5 8.00 0.50 169 6.72 40 0.42 225 3.5 5.66 2.0 45 0.35 324 4.76 50 0.30 445 4.00 4.0 0.25 576 6 3.36 70 0.21 841 2.83 7.3 0.177 1156 8 2.38 9 100 149 1600 10 200 12.25 20 0.125 2209 12 1.68 16 140 0.105 3136 14 1.41 25 170 0.088 4356 16 1.19 36 200 0.074 6241 18 1.00 40 230 0.062 8649 20 0.84 64 270 0.053 11236 25 0.71 81 325 0.044 15625 30 0.59 121 400 0.037 22100 6

6 表 2.1.1(a) 筛子换算表(美国标准局标准) 筛号 (筛孔数 /in) 筛孔 尺寸 (mm) 筛孔数 /cm2 筛号 (筛孔数 /in) 筛孔 尺寸 (mm) 筛孔数 /cm2 2.5 8.00 1 35 0.50 169 3 6.72 1.4 40 0.42 225 3.5 5.66 2.0 45 0.35 324 4 4.76 2.9 50 0.30 445 5 4.00 4.0 60 0.25 576 6 3.36 5.3 70 0.21 841 7 2.83 7.3 80 0.177 1156 8 2.38 9 100 0.149 1600 10 200 12.25 120 0.125 2209 12 1.68 16 140 0.105 3136 14 1.41 25 170 0.088 4356 16 1.19 36 200 0.074 6241 18 1.00 40 230 0.062 8649 20 0.84 64 270 0.053 11236 25 0.71 81 325 0.044 15625 30 0.59 121 400 0.037 22100

表2.1.1(b)筛孔换算表(英国标准) 筛 筛号筛孔 (筛孔数尺寸 筛孔数 (筛孔数尺寸 筛孔数 /in mm 2.54 60 0.21 567 8 1.57 10 70 0.18 772 10 1.20 16 80 0.16 977 12 1.06 22 90 0.14 1275 16 0.79 100 0.13 1479 20 0.64 61 120 0.11 2066 30 0.42 142 150 3906 40 0.32 244 200 0.06 6944 0.25 400

7 表 2.1.1(b) 筛孔换算表(英国标准) 筛号 (筛孔数 /in) 筛孔 尺寸 (mm) 筛孔数 /cm2 筛号 (筛孔数 /in) 筛孔 尺寸 (mm) 筛孔数 /cm2 5 2.54 3.9 60 0.21 567 8 1.57 10 70 0.18 772 10 1.20 16 80 0.16 977 12 1.06 22 90 0.14 1275 16 0.79 40 100 0.13 1479 20 0.64 61 120 0.11 2066 30 0.42 142 150 0.08 3906 40 0.32 244 200 0.06 6944 50 0.25 400

②沉降法 在合适的介质中测定颗粒在外力场作用下 原理 的沉降速度,间接确定颗粒的粒度组成。 斯托克(C.J. Stokes公式: bsda 184( 一直径为d的颗粒在密度为p的液体中的沉降速度,cm/s; d-颗粒直径,cm; 颗粒密度,g/cm3; 液体的运动粘度,cm2/s; 液体的密度g/cm3; 8重力加速度980cm/s2 适用颗粒直径为10~50m 条件颗粒的质量浓度不应超过1%

8 斯托克(C.J.Stokes)公式： 原 理 在合适的介质中测定颗粒在外力场作用下 的沉降速度,间接确定颗粒的粒度组成。         = −1 18 2 l gd g v    v—直径为d的颗粒在密度为ρ的液体中的沉降速度,cm/s； d— 颗粒直径,cm； ρg—— 颗粒密度,g/cm3； μ— 液体的运动粘度,cm2/s； ρl—— 液体的密度,g/cm3； g——重力加速度,980cm/s2 。 适用 条件 颗粒直径为10～50μm； 颗粒的质量浓度不应超过1%。 ②沉降法

各粒级的平均直径:d 2、d,d d i级颗粒的平均直径,mm; D i级颗粒直径的上限,mm; d1+1i级颗粒直径的下限,mmo

9 —— i级颗粒的平均直径,mm； Di —— i级颗粒直径的上限,mm； di di+1 —— i级颗粒直径的下限,mm。         = + +1 1 1 2 1 1 di di di 各粒级的平均直径： i d

(3)粒度组成的表示方法及评价方法 表示方法:数字准确图形 直观、明了 表2.12S油田某井S下2地层岩石粒度分析数据 距顶 颗粒直径(mm)/质量百分数(%) 井段(m) 号 0.5 0.42 0.35 0.3 210.1770.149 282320~23293.80 0.3 2.50 4.20 8.60 8.3015.5010.6010.506.50 342320~23295.76 0.3 3.60 5.80 5.808.50 362320~23297.68 0.40 距顶 颗粒直径(m)/累计质量百分数(%) 井段(m) 号 m0.1250.1050.0880.0740.0630.0530.01<0.01 282320~23293.804.505.003.804.502.203.908.000.20 342320-2395.761.70|1.108.106.905.905.2012.0015.00 362320~23297.683.407.7017.3012.1010.9010.2028.0010.00

10 表示方法： (3)粒度组成的表示方法及评价方法 数字 准确 图形 直观、明了 表 2.1.2 S 油田某井 S 下 2 地层岩石粒度分析数据 编 颗粒直径(mm)/质量百分数(%) 号 井段(m) 距顶 m 0.59 0.5 0.42 0.35 0.3 0.25 0.21 0.177 0.149 28 2320～2329 3.80 0.3 2.50 4.20 8.60 8.30 15.50 10.60 10.50 6.50 34 2320～2329 5.76 0.3 3.60 5.80 5.80 8.50 36 2320～2329 7.68 0.40 编 颗粒直径(mm)/累计质量百分数(%) 号 井段(m) 距顶 m 0.125 0.105 0.088 0.074 0.063 0.053 0.01 <0.01 28 2320～2329 3.80 4.50 5.00 3.80 4.50 2.20 3.90 8.00 0.20 34 2320～2329 5.76 11.70 11.10 8.10 6.90 5.90 5.20 12.00 15.00 36 2320～2329 7.68 3.40 7.70 17.30 12.10 10.90 10.20 28.00 10.00